本發(fā)明屬于生物制漿領域，涉及一種復合酶及其采用復合酶發(fā)酵制紙漿的生產工藝。
背景技術：
：造紙行業(yè)是我國國民經濟的重要基礎產業(yè)之一。同時,造紙行業(yè)也是資源、能源消耗強度高、污染物產生量大、環(huán)境影響嚴重的加工制造行業(yè)。造紙過程中除了會產生大量的污水外,還有大量的固體廢棄物產生。隨著產業(yè)規(guī)模的逐漸擴大,這些固廢物所帶來的環(huán)境影響也日益突出,隨之而來的各種生態(tài)問題和社會問題也逐漸突顯出來?，F在普遍應用的造紙制漿方法能耗高，而用生物分解的方法來分解各種造紙原料中的木素，取代化學法造紙漿，實現造紙全過程水的零排放，從根本杜絕造紙工業(yè)對環(huán)境的污染。但由于木素是無定形大分子結構，穩(wěn)定性很強，而微生物中只用少量真菌才能降解木素，如白腐菌只能降解某些木素，且需要高溫高壓，所以很難保證溫度均勻，造成成本加大。技術實現要素：本發(fā)明的目的是為了克服現有問題而采用生物發(fā)酵技術從而提供一種生物復合酶生化劑及其用于秸稈生物紙漿的制備方法。為實現上述目的，所提供的技術方案為：一種生物復合酶生化劑，是由下列原料按重量百分含量混合組成：白腐真菌15-20%，黃孢原毛平草菌10-25%，木聚糖酶10-20%，糖化酶10-25%，酵母菌20-35%。優(yōu)選的，生物復合酶生化劑，是由下列原料按重量百分含量混合組成：白腐真菌15%，黃孢原毛平草菌20%，木聚糖酶20%，糖化酶15%，酵母菌30%。一種生物復合酶生化劑制劑，其特征在于，由所述生物復合酶生化劑和載體混合得到。生物復合酶生化劑和載體按照1:0.8～1.2的質量比混合。所述載體由聚乳酸-羥基乙酸共聚物和甲殼素按照2-3:7-8的質量比混合得到。即聚乳酸-羥基乙酸共聚物20-30wt%，甲殼素70-80wt%。所述聚乳酸-羥基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolicacid)，plga)由兩種單體——乳酸和羥基乙酸隨機聚合而成，聚合物由75%乳酸和25%羥基乙酸組成，分子量15000-25000，其玻璃化溫度在40-60°c之間。所述甲殼素，化學名稱為β-（1，4）-2-乙酰氨基-2-脫氧-d-葡萄糖，購自青島貝爾特生物科技有限公司。本發(fā)明還提供所述生物復合酶生化劑制劑的制備方法,包括下列步驟:將上述菌和酶按照百分比混合后和載體混合，攪拌均勻，然后靜置5-8小時，最后置于2-6℃下低溫干燥，干燥后含水量控制在5-10%，得到生物復合酶生化劑制劑。本發(fā)明還提供所述生物復合酶生化劑制劑的制備方法,包括下列步驟:將上述菌和酶按照百分比混合后和載體混合，攪拌均勻，然后靜置6小時，最后置于4℃下低溫干燥，干燥后含水量控制在5-10%，得到生物復合酶生化劑制劑。采用上述生物復合酶生化劑，環(huán)保無污染，成本低廉，復合酶生化劑各菌種和酶之間合理配伍、共同協調，互不拮抗，其制備方法簡便，方法易行，操作簡便，利于工業(yè)化生產。本發(fā)明還提供一種生物復合酶生化劑制劑用于秸稈生物紙漿的方法，包括下列步驟：1）切草：2）膨化工序：將步驟1）得到的原料加入制漿用水進入膨化機進行膨化處理，溫度將達到130～150℃，3）發(fā)酵工序：將生物復合酶生化劑制劑加入到步驟2）中膨化后的原料中，攪拌，40～50℃有氧條件下保溫發(fā)酵，加入部分浸透劑，發(fā)酵終止后原料濾清和擠壓，濾清擠出的水分回收到發(fā)酵液儲存池預備回用。4）洗漿工序：將擠出后的成漿進入洗滌機進行洗滌；5）選漿工序：將洗好的漿料用振框篩進行篩選，篩出的粗渣再回到發(fā)酵容器中再次發(fā)酵。6）磨漿工序：用高濃磨、中濃磨、雙盤磨或疏解機進行磨漿；7）篩選工序：用離心篩、壓力篩進行再次篩選，8）成漿：進入成漿池抄紙成型，篩出的漿渣再回到磨前重新磨漿。優(yōu)選的，步驟1）所述的切草為，將以農業(yè)秸稈、稻麥草、棉稈、油菜稈、蘆葦、竹子、木為原料進行切斷，即切草，切草的過程中進行篩選剝離，去除原料中的葉子、外皮、蠟皮、泥沙，去除原料雜質10％，減少進入制漿工序的雜質、減輕生產用水負荷。優(yōu)選的，步驟2）所述的膨化工序為：將步驟1）得到的原料加入制漿用水進入膨化機進行膨化處理，溫度將達到130～150攝氏度，膨化工藝后的原料以松散細化成絲狀，可順纖維撕開，保持原料溫度40～50攝氏度，膨化后纖維直徑在5～8微米。所述制漿用水為清水。所述制漿用水的加入量為步驟1）得到的原料重量的25-35%。優(yōu)選的，步驟3）所述的發(fā)酵工序：浸透劑選自淄博拓新達新技術開發(fā)有限公司購買的蒸煮滲透劑。優(yōu)選的，步驟4）所述的洗漿工序：將擠出后的成漿進入洗滌機進行洗滌優(yōu)選的，步驟5）所述的選漿工序：選漿工序將洗好的漿料用振框篩進行篩選，篩出的粗渣再回到發(fā)酵容器中再次發(fā)酵優(yōu)選的，步驟6）所述的磨漿工序：磨漿工序用高濃磨、中濃磨、雙盤磨或疏解機進行磨漿。優(yōu)選的，步驟7）所述的篩選工序：篩選工序用離心篩、壓力篩進行再次篩選，成漿進入成漿池抄紙成型，篩出的漿渣再回到磨前重新磨漿。本發(fā)明還提供組合生物酶生化劑用于秸稈生物紙漿的方法,步驟如下:多種組合生物酶(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)發(fā)酵制紙漿的生產工藝，是將以農業(yè)秸稈原料進行切斷，即切草，切草的過程中進行篩選剝離，去除原料中的葉子、外皮、蠟皮、泥沙，減少進入制漿工序的雜質、減輕生產用水負荷；膨化工序將切草去雜的原料加入30％的制漿用水進入膨化機進行膨化處理。發(fā)酵工序將膨化后將組合生物酶制備液加入到原料中攪拌，放入容器中進行保溫發(fā)酵，由于采用組合生物酶菌(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)可有效的將木素、半纖維素、果膠、果糖類進行有效的分離、轉化分解為可溶性和可揮發(fā)物質，將纖維素分離、軟化、保護，將木素進行變性、軟化；發(fā)酵終止后原料濾清和擠壓，濾清擠出水分回收到發(fā)酵液儲存池預備回用。洗漿工序將擠出后的成漿進入洗滌機進行洗滌；選漿工序將洗好的漿料用振框篩進行篩選，篩出的粗渣再回到發(fā)酵容器中再次發(fā)酵。磨漿工序用高濃磨、中濃磨、雙盤磨或疏解機進行磨漿；篩選工序用離心篩、壓力篩進行再次篩選，成漿進入成漿池抄紙。多種組合生物酶(白腐真菌、黃孢原毛平草菌、木聚糖酶、糖化酶、酵母菌)發(fā)酵制紙漿的生產工藝與傳統工藝相比具有三高三低的特點，三高是指產品質量高、制漿得率高、投資回報率高；三低是指建設投資低，運用成本低、能源消耗低。具體實施方式以下實施例是對本發(fā)明的進一步說明,但本發(fā)明并不局限于此.一種生物復合酶生化劑，按以下列原料以重量百分含量為單位列舉3個實列混合組成：組分實施例1實施例2實施例3白腐真菌151520黃孢原毛平草菌202510木聚糖酶201015糖化酶152520酵母菌302535實施例1生物復合酶生化劑，是由下列原料按重量百分含量混合組成：白腐真菌15%，黃孢原毛平草菌20%，木聚糖酶20%，糖化酶15%，酵母菌30%。生物復合酶生化劑和載體按照1:0.8的質量比混合。所述載體由聚乳酸-羥基乙酸共聚物和甲殼素混合得到，聚乳酸-羥基乙酸共聚物20wt%，甲殼素80wt%。所述聚乳酸-羥基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolicacid)，plga)由兩種單體——乳酸和羥基乙酸隨機聚合而成，聚合物由75%乳酸和25%羥基乙酸組成，分子量15000-25000，其玻璃化溫度在40-60°c之間。所述甲殼素，化學名稱為β-（1，4）-2-乙酰氨基-2-脫氧-d-葡萄糖，購自青島貝爾特生物科技有限公司。所述生物復合酶生化劑制劑的制備方法,包括下列步驟:將上述菌和酶按照百分比混合后和載體混合，攪拌均勻，然后靜置6小時，最后置于4℃下低溫干燥，干燥后含水量控制在8%，得到生物復合酶生化劑制劑。實施例2其他同實施例1，不同之處在于：生物復合酶生化劑，是由下列原料按重量百分含量混合組成：白腐真菌15%，黃孢原毛平草菌25%，木聚糖酶10%，糖化酶20%，酵母菌35%。生物復合酶生化劑和載體按照1:1的質量比混合。所述載體由聚乳酸-羥基乙酸共聚物和甲殼素混合得到，聚乳酸-羥基乙酸共聚物25wt%，甲殼素75wt%。所述生物復合酶生化劑制劑的制備方法,包括下列步驟:將上述菌和酶按照百分比混合后和載體混合，攪拌均勻，然后靜置5小時，最后置于6℃下低溫干燥，干燥后含水量控制在5%，得到生物復合酶生化劑制劑。實施例3其他同實施例1，不同之處在于：生物復合酶生化劑，是由下列原料按重量百分含量混合組成：白腐真菌20%，黃孢原毛平草菌10%，木聚糖酶15%，糖化酶10-25%，酵母菌20-35%。生物復合酶生化劑和載體按照1:1.2的質量比混合。所述載體由聚乳酸-羥基乙酸共聚物和甲殼素混合得到，聚乳酸-羥基乙酸共聚物30wt%，甲殼素70wt%。所述生物復合酶生化劑制劑的制備方法,包括下列步驟:將上述菌和酶按照百分比混合后和載體混合，攪拌均勻，然后靜置8小時，最后置于2℃下低溫干燥，干燥后含水量控制在10%，得到生物復合酶生化劑制劑。實施例4生物復合酶生化劑制劑用于秸稈生物紙漿的方法，包括下列步驟：1）切草：所述的切草為，將以農業(yè)秸稈、稻麥草、棉稈、油菜稈、蘆葦、竹子、木為原料進行切斷，即切草，切草的過程中進行篩選剝離，去除原料中的葉子、外皮、蠟皮、泥沙，去除原料雜質10％，減少進入制漿工序的雜質、減輕生產用水負荷。2）膨化工序：將步驟1）得到的原料加入制漿用水進入膨化機進行膨化處理，溫度將達到130℃，膨化工藝后的原料以松散細化成絲狀，可順纖維撕開，保持原料溫度40攝氏度，膨化后纖維直徑在5微米。所述制漿用水為清水。所述制漿用水的加入量為步驟1）得到的原料重量的30%。3）發(fā)酵工序：將實施例1的生物復合酶生化劑制劑加入到步驟2）中膨化后的原料中，攪拌，40℃有氧條件下保溫發(fā)酵，加入部分浸透劑，發(fā)酵終止后原料濾清和擠壓，濾清擠出的水分回收到發(fā)酵液儲存池預備回用。浸透劑選自淄博拓新達新技術開發(fā)有限公司購買的蒸煮滲透劑。4）洗漿工序：將擠出后的成漿進入洗滌機進行洗滌；5）選漿工序：將洗好的漿料用振框篩進行篩選，篩出的粗渣再回到發(fā)酵容器中再次發(fā)酵。6）磨漿工序：用高濃磨、中濃磨、雙盤磨或疏解機進行磨漿；7）篩選工序：用離心篩、壓力篩進行再次篩選，8）成漿：進入成漿池抄紙成型，篩出的漿渣再回到磨前重新磨漿。實施例5其他同實施例4，不同之處在于：2）膨化工序：將步驟1）得到的原料加入制漿用水進入膨化機進行膨化處理，溫度將達到150℃，膨化工藝后的原料以松散細化成絲狀，可順纖維撕開，保持原料溫度50攝氏度，膨化后纖維直徑在8微米。所述制漿用水為清水。所述制漿用水的加入量為步驟1）得到的原料重量的25%。3）發(fā)酵工序：將實施例1的生物復合酶生化劑制劑加入到步驟2）中膨化后的原料中，攪拌，45℃有氧條件下保溫發(fā)酵，加入部分浸透劑，發(fā)酵終止后原料濾清和擠壓，濾清擠出的水分回收到發(fā)酵液儲存池預備回用。浸透劑選自淄博拓新達新技術開發(fā)有限公司購買的蒸煮滲透劑。實施例6其他同實施例4，不同之處在于：2）膨化工序：將步驟1）得到的原料加入制漿用水進入膨化機進行膨化處理，溫度將達到140℃，膨化工藝后的原料以松散細化成絲狀，可順纖維撕開，保持原料溫度45攝氏度，膨化后纖維直徑在6微米。所述制漿用水為清水。所述制漿用水的加入量為步驟1）得到的原料重量的35%。3）發(fā)酵工序：將實施例1的生物復合酶生化劑制劑加入到步驟2）中膨化后的原料中，攪拌，50℃有氧條件下保溫發(fā)酵。實施例7其他同實施例4，不同之處在于：使用實施例2所述的物復合酶生化劑制劑。實施例8其他同實施例4，不同之處在于：使用實施例3所述的物復合酶生化劑制劑。實施例4-8獲得的秸稈生物紙漿的得率等見表1。表1組分紙漿硬度成漿白度粗漿得率實施例415.275%57.5%實施例514.777.5%62.5%實施例615.075.5%59%實施例714.976.2%60.5%實施例814.578.5%65.5%一般化學制漿出漿率在28-32%左右，生物制漿則在58-62%左右，且化學制漿需要添加化學漂白劑，會造成后續(xù)環(huán)境污染。生物制漿實現了整個過程的水的0排放，大大節(jié)省了水資源的浪費和后續(xù)水處理的成本。白腐真菌的作用是使木材呈白色腐朽的真菌，分泌氧化酶降解木質素，而且降解木質素的效果要優(yōu)于纖維素；黃孢原毛平草菌的作用是脫色降解；木聚糖酶分解木聚糖，在紙漿蒸煮過程中，木聚糖部分溶解、變性并重新沉積在纖維表面上。此過程中若使用木聚糖酶，就可以清除部分再沉積下來的木聚糖。這樣增大了紙漿基質孔隙，使被困的可溶性木質素釋放出來，同時也使得化學漂白劑能更有效地滲透進入到紙漿中?？偟恼f來，它可提高紙漿的漂白率，并因此減少化學漂白劑的用量。糖化酶和酵母菌使淀粉、糖等大分子物質降解成小分子。根據上述各組分特性，不同組合方式如上述實例1、2、3，實例1和3區(qū)別主要在白腐真菌占比，白腐真菌占比較高的實例3要比實例1對農業(yè)秸稈、稻麥草、棉稈、油菜稈、蘆葦、竹子、木材為原料膨化發(fā)酵后的漿中木質素分離、軟化效果較好。實例2黃孢原毛平草菌和木聚糖酶占比較高，加入復合酶生化劑后紙漿脫色較好，且粘度降低。當前第1頁12